实用GPS测量数据处理教材

### 实用GPS测量数据处理教材知识点详析 #### 一、GPS定位原理概述 GPS，全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一项利用卫星网络为地面、海洋、空中用户提供全天候、高精度、连续、实时三维定位、速度和时间信息的服务系统。其基本原理依赖于信号发射和接收的时间差来确定位置。 1. **GPS的组成**：包括空间部分的GPS卫星星座、地面监控系统以及用户设备三大部分。 2. **GPS信号**：分为两个主要频率，即L1和L2频段，其中L1频段提供民用服务（C/A码）和军用服务（P码），而L2频段主要服务于军用需求。 3. **SPS和PPS**：SPS即标准定位服务（Standard Positioning Service），面向公众提供服务；PPS即精密定位服务（Precise Positioning Service），专供授权用户使用，具有更高的定位精度。 4. **GPS定位的常用观测值**：主要包括伪距测量和载波相位测量。 5. **GPS定位的误差源**：包括卫星钟差、轨道误差、电离层和对流层延迟、多路径效应、接收机噪声等。 6. **GPS定位方法**：分为绝对定位和相对定位两种，其中相对定位又包括静态相对定位和动态相对定位。 #### 二、坐标系、基准和坐标系统 1. **地球的形状**：介绍了地球的自然表面、质量和重力特性、大地水准面、参考椭球的概念。 2. **坐标系统**：涵盖了坐标系的分类、基准定义、坐标系变换与基准变换以及GPS测量中常用的坐标系统，如WGS84、北京54、西安80等。 3. **坐标系变换与基准变换**：涉及不同坐标系统之间的转换方法，对于实现全球范围内的精确定位至关重要。 #### 三、GPS静态定位在测量中的应用 GPS静态定位在测量中主要用于建立高精度的控制网，具体应用包括： - 测前准备，包括设备检查、资料收集等； - 测量实施，涉及到站点选择、天线设置、数据采集等； - 测后处理，包括数据预处理、基线解算、网平差等步骤。 #### 四、技术设计与布网方法 1. **技术设计**：阐述了技术设计的作用和内容，包括技术方案制定、资源分配、风险评估等。 2. **布网方法**：介绍了GPS基线向量网的等级划分、布网形式（如跟踪站式、会战式、多基准站式等）、观测作业方式（点连式、边连式、网连式、混连式）以及设计指标（效率、可靠性、精度）。 #### 五、GPS基线解算与网平差 1. **基线解算**：涉及基线解算的基本原理、分类（单基线、多基线）、质量控制指标以及影响结果的因素。 2. **网平差**：介绍了平差的分类（三维平差、二维平差）、原理（无约束平差、约束平差、联合平差）以及平差过程中的质量分析与控制方法。 #### 六、GPS高程测量 探讨了高程系统的概念（大地高、正高、正常高）、高程系统间的转换关系以及GPS高程测量方法（等值线图法、地球模型法、高程拟合法）。 #### 七、技术总结 技术总结部分强调了其在项目结束时的重要性，旨在全面回顾项目执行情况、评估成果、总结经验教训。 #### 八、附录 附录部分通常包含补充信息，如RINEX格式介绍、GPSURVEY软件使用指南等，这些是GPS数据处理中不可或缺的技术支持。 通过上述知识点的详述，我们可以清晰地了解到GPS测量数据处理的各个环节，从理论基础到实际操作，从数据采集到成果分析，每一环节都体现了GPS技术在现代测量学中的核心地位和广泛应用价值。